JP3123734B2 - 自家用発電設備とその運転制御方法及びその装置 - Google Patents
自家用発電設備とその運転制御方法及びその装置Info
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- JP3123734B2 JP3123734B2 JP06108292A JP10829294A JP3123734B2 JP 3123734 B2 JP3123734 B2 JP 3123734B2 JP 06108292 A JP06108292 A JP 06108292A JP 10829294 A JP10829294 A JP 10829294A JP 3123734 B2 JP3123734 B2 JP 3123734B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は逆潮流「有」系統連系コ
−ジェネレ−ションシステムにおける自家発電設備に係
り、特に、ガスタービンやディーゼルエンジン等の原動
機を備えた自家用発電設備とその運転制御方法及びその
装置に関する。
−ジェネレ−ションシステムにおける自家発電設備に係
り、特に、ガスタービンやディーゼルエンジン等の原動
機を備えた自家用発電設備とその運転制御方法及びその
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自家用発電設備は、自家用発電機
側から商用系統側に電力を流す逆潮流が許されていなか
ったため、系統連系保護リレー群の中に逆電力リレーを
装備することが義務付けられていた。そして、もし逆潮
流が発生したときはこの逆電力リレーが動作して連系点
の遮断器を解列し、自家用発電設備を商用系統から切り
離すようになっていた。自家用発電設備を需要家に提供
するメーカとしては、需要家が自家用発電設備を効率的
に運用できるように、例えば特開平２−２６２８４６
号，特開昭５３−７２９４９号公報等に示されるよう
に、様々な運転制御方法を提案している。
側から商用系統側に電力を流す逆潮流が許されていなか
ったため、系統連系保護リレー群の中に逆電力リレーを
装備することが義務付けられていた。そして、もし逆潮
流が発生したときはこの逆電力リレーが動作して連系点
の遮断器を解列し、自家用発電設備を商用系統から切り
離すようになっていた。自家用発電設備を需要家に提供
するメーカとしては、需要家が自家用発電設備を効率的
に運用できるように、例えば特開平２−２６２８４６
号，特開昭５３−７２９４９号公報等に示されるよう
に、様々な運転制御方法を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の自家用発電設備
の運転制御方法は、通商産業省資源エネルギー庁の定め
る系統連系技術用件ガイドラインに従い、逆潮流が認め
られていなかったため、それほど自由な運転制御ができ
なかった。しかし、平成５年３月の逆潮流「有」系統連
系技術用件ガイドラインの整備完了を踏まえ、新たな運
転制御方法を開発する必要が生じた。逆潮流「有」と
は、自家用発電機側で発電電力が余ったときはこの余剰
電力を商用系統側に流し、この余剰電力分の料金を、商
用側から買った電力料金から相殺することができるシス
テムで有る。
の運転制御方法は、通商産業省資源エネルギー庁の定め
る系統連系技術用件ガイドラインに従い、逆潮流が認め
られていなかったため、それほど自由な運転制御ができ
なかった。しかし、平成５年３月の逆潮流「有」系統連
系技術用件ガイドラインの整備完了を踏まえ、新たな運
転制御方法を開発する必要が生じた。逆潮流「有」と
は、自家用発電機側で発電電力が余ったときはこの余剰
電力を商用系統側に流し、この余剰電力分の料金を、商
用側から買った電力料金から相殺することができるシス
テムで有る。
【０００４】この逆潮流「有」のシステムは、自家用発
電設備を発電主体で構成している需要家にとっては、逆
潮流した余剰電力料金が安いとあまりメリットはない
が、自家用発電設備の原動機の発生する熱を利用するこ
とを主体として発電を行う需要家にとっては、余剰電力
を商用側に逆潮流させることでコストの低減が図れると
いうメリットがある。しかし、自家用発電設備でも負荷
の大きさは季節や昼夜によって変動するため、効率的な
運転制御方法を確立しないと、燃料等が無駄となり余剰
電力売却によるコスト低減が相殺されてしまう虞や、機
器寿命を短くしてしまうという問題がある。
電設備を発電主体で構成している需要家にとっては、逆
潮流した余剰電力料金が安いとあまりメリットはない
が、自家用発電設備の原動機の発生する熱を利用するこ
とを主体として発電を行う需要家にとっては、余剰電力
を商用側に逆潮流させることでコストの低減が図れると
いうメリットがある。しかし、自家用発電設備でも負荷
の大きさは季節や昼夜によって変動するため、効率的な
運転制御方法を確立しないと、燃料等が無駄となり余剰
電力売却によるコスト低減が相殺されてしまう虞や、機
器寿命を短くしてしまうという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、逆潮流「有」の自家用発
電設備において効率的に運転を行うことのできる運転制
御方法及びその装置と自家用発電設備を提供することに
ある。
電設備において効率的に運転を行うことのできる運転制
御方法及びその装置と自家用発電設備を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、逆潮流
「有」系統連系コ−ジェネレ−ションシステムにおい
て、インプットデ−タより自家用発電設備の最適運転、
最適制御を実現すべく、メリット計算機能を具備するこ
とにより、達成される。
「有」系統連系コ−ジェネレ−ションシステムにおい
て、インプットデ−タより自家用発電設備の最適運転、
最適制御を実現すべく、メリット計算機能を具備するこ
とにより、達成される。
【０００７】
【作用】メリット計算機能は、自家用発電設備の導入メ
リットを最大限に発揮させるように、損益分岐点以内の
任意の自動発停制御を行なうと共に、安定した発電機出
力を得るべく、ガバナの最適制御を行なうものであり、
従来問題とされていた季節の負荷パタ−ンに運転制御が
対応できない為、稼働時間の低下により設備投資の回収
が遅れたり、ガバナの短寿命化の問題を解消し、自家用
発電設備の経済運転ひいては機器の長寿命化を図ること
ができる。
リットを最大限に発揮させるように、損益分岐点以内の
任意の自動発停制御を行なうと共に、安定した発電機出
力を得るべく、ガバナの最適制御を行なうものであり、
従来問題とされていた季節の負荷パタ−ンに運転制御が
対応できない為、稼働時間の低下により設備投資の回収
が遅れたり、ガバナの短寿命化の問題を解消し、自家用
発電設備の経済運転ひいては機器の長寿命化を図ること
ができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る自家用発電設
備を逆潮流「有」系統連系コ−ジェネレ−ションシステ
ムに適用した場合の構成図であり、図２はその運転パタ
−ンを示す図である。自家用発電設備は、図１に示すよ
うに、変電所１から伸びる需要家母線２に、送り出し遮
断器３と、受電遮断器４と、母線連絡遮断器５と、自家
発遮断器９を介し、発電装置６が商用電力系統に系統連
系される。受電遮断器４は、系統連系用保護リレー群７
とインタ−ロックされている。また、商用停電時には、
発電機側保護リレー群８の自家発単独運転検出リレーが
動作して、母線連絡遮断器５を解列し、自家用発電設備
を商用系統から切り離し、自家発専用負荷に給電継続可
能としている。商用復電時には、母線連絡遮断器５を再
度自動同期投入し、商用系統と連系するシステム構成と
なっている。
明する。図１は、本発明の一実施例に係る自家用発電設
備を逆潮流「有」系統連系コ−ジェネレ−ションシステ
ムに適用した場合の構成図であり、図２はその運転パタ
−ンを示す図である。自家用発電設備は、図１に示すよ
うに、変電所１から伸びる需要家母線２に、送り出し遮
断器３と、受電遮断器４と、母線連絡遮断器５と、自家
発遮断器９を介し、発電装置６が商用電力系統に系統連
系される。受電遮断器４は、系統連系用保護リレー群７
とインタ−ロックされている。また、商用停電時には、
発電機側保護リレー群８の自家発単独運転検出リレーが
動作して、母線連絡遮断器５を解列し、自家用発電設備
を商用系統から切り離し、自家発専用負荷に給電継続可
能としている。商用復電時には、母線連絡遮断器５を再
度自動同期投入し、商用系統と連系するシステム構成と
なっている。
【０００９】一方、制御装置１０は入出力部１１及び演
算処理部１２から構成されており、インプットデータ１
３は、メリット計算に必要なデータとして、 （1）燃料単価（￥／リットル） （2）燃費（リットル／ｋｗ） （3）電力使用料（￥／ｋｗ） （4）電力送電料（￥／ｋｗ） （5）発電機出力（ｋｗ） （6）排熱回収熱使用料（￥／リットル） （7）設備のメンテナンス費（￥） （8）原動機の連続運転最小値（ｋｗ） が予め入力される。
算処理部１２から構成されており、インプットデータ１
３は、メリット計算に必要なデータとして、 （1）燃料単価（￥／リットル） （2）燃費（リットル／ｋｗ） （3）電力使用料（￥／ｋｗ） （4）電力送電料（￥／ｋｗ） （5）発電機出力（ｋｗ） （6）排熱回収熱使用料（￥／リットル） （7）設備のメンテナンス費（￥） （8）原動機の連続運転最小値（ｋｗ） が予め入力される。
【００１０】制御装置１０へのフィードバック量とし
て、受電電力及び発電出力の値が電力変換器１４，１５
から、排熱回収量が検出器１７から取り込まれる構成と
なっている。
て、受電電力及び発電出力の値が電力変換器１４，１５
から、排熱回収量が検出器１７から取り込まれる構成と
なっている。
【００１１】図２に示すように、原動機１８からの排熱
を冷暖房等に利用するのが「主」，電気として利用する
のが「従」の自家用発電設備においては、負荷電力ＷＬ
が自家発始動電力に達すると原動機１８が自動始動し、
発電装置６の電圧確立後に自動同期装置が作動し、自家
発遮断器９が同期投入され、発電機出力ＷＧを出力す
る。
を冷暖房等に利用するのが「主」，電気として利用する
のが「従」の自家用発電設備においては、負荷電力ＷＬ
が自家発始動電力に達すると原動機１８が自動始動し、
発電装置６の電圧確立後に自動同期装置が作動し、自家
発遮断器９が同期投入され、発電機出力ＷＧを出力す
る。
【００１２】逆潮流「無」の連系運転B区間において
は、受電電力ＷＲ＝ＷＬ−ＷＧの電力を商用系統側から
取り込み使用することになる。また、逆潮流「有」の連
続運転C区間においては、冷暖房などへの利用に供する
排熱回収必要量ＱＬが優先し、発電機の出力は一定に制
御され、送電電力ＷＳ=ＷＧ−ＷＬの電力を商用系統側
に送電することになる。
は、受電電力ＷＲ＝ＷＬ−ＷＧの電力を商用系統側から
取り込み使用することになる。また、逆潮流「有」の連
続運転C区間においては、冷暖房などへの利用に供する
排熱回収必要量ＱＬが優先し、発電機の出力は一定に制
御され、送電電力ＷＳ=ＷＧ−ＷＬの電力を商用系統側
に送電することになる。
【００１３】図１に示す制御装置１０のメリット計算機
能は、発電機出力に対して負荷が比較的少ないＣ区間に
おいて、排熱回収必要量ＱＬに対応して発電機出力を一
定制御することになっており、このとき発生する余剰電
力ＷＳを、電力会社に買い取って貰うようになってい
る。また、この区間Ｃは、ガバナの増減制御は不必要と
なり、機器の長寿命化につながる。
能は、発電機出力に対して負荷が比較的少ないＣ区間に
おいて、排熱回収必要量ＱＬに対応して発電機出力を一
定制御することになっており、このとき発生する余剰電
力ＷＳを、電力会社に買い取って貰うようになってい
る。また、この区間Ｃは、ガバナの増減制御は不必要と
なり、機器の長寿命化につながる。
【００１４】逆に、電気が「主」、熱が「従」の自家用
発電設備においては、Ｃ区間の制御に最大の機能を発揮
する。一般的に、電力使用料金＞電力送電料金の関係か
ら、 （排熱回収熱使用料（￥／リットル）×排熱回収量（リ
ットル）＋（電力使用料（￥／ｋｗ）×発電機出力（ｋ
ｗ））−（電力送電料（￥／ｋｗ）×送電電力（ｋｗ）
＞（燃料単価）（￥／リットル）×燃費（リットル／ｋ
ｗ）×発電機出力（ｋｗ）＋メンテナンス費（￥）） の数式が成立するよう発電機出力を求めるメリット計算
を実行させ、求められた発電機出力が得られるように原
動機１８に制御信号を出力し、最適な発電機出力ＷＧを
得る。更に原動機の連続運転最小値以下になれば設備を
自動停止させ、自家用発電設備の最適な運転及び制御を
可能ならしめる。
発電設備においては、Ｃ区間の制御に最大の機能を発揮
する。一般的に、電力使用料金＞電力送電料金の関係か
ら、 （排熱回収熱使用料（￥／リットル）×排熱回収量（リ
ットル）＋（電力使用料（￥／ｋｗ）×発電機出力（ｋ
ｗ））−（電力送電料（￥／ｋｗ）×送電電力（ｋｗ）
＞（燃料単価）（￥／リットル）×燃費（リットル／ｋ
ｗ）×発電機出力（ｋｗ）＋メンテナンス費（￥）） の数式が成立するよう発電機出力を求めるメリット計算
を実行させ、求められた発電機出力が得られるように原
動機１８に制御信号を出力し、最適な発電機出力ＷＧを
得る。更に原動機の連続運転最小値以下になれば設備を
自動停止させ、自家用発電設備の最適な運転及び制御を
可能ならしめる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、自家用発電設備の導入
メリット計算機能を具備することにより、損益分岐点以
内の設備の自動発停制御と、ガバナの最適制御が提供可
能となり、併せて機器寿命の点でも従来に比べて優れた
原動機のガバナ制御装置を得ることができる。
メリット計算機能を具備することにより、損益分岐点以
内の設備の自動発停制御と、ガバナの最適制御が提供可
能となり、併せて機器寿命の点でも従来に比べて優れた
原動機のガバナ制御装置を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る自家用発電設備の構成
図である。
図である。
【図２】図１に示す自家用発電設備の運転パターンを示
す図である。
す図である。
１…変電所、２…需要家母線、３…送り出し遮断器、４
…受電遮断器、５…母線連絡遮断器、６…発電装置、７
…系統連系保護リレー群、８…発電機側保護リレー群、
９…自家発遮断器、１０…制御装置、１１…入出力部、
１２…演算処理部、１３…インプットデータ、１４…受
電電力変換器、１５…発電電力変換器、１７…排熱回収
量検出器、１８…原動機、ＷＬ…負荷電力、ＷＧ…発電
機出力、ＷＲ…受電電力、ＷＳ…送電電力、ＱＬ…排熱
回収必要量、A…商用給電、B…連系運転（逆潮流
「無」）、C…連系運転（逆潮流「有」）。
…受電遮断器、５…母線連絡遮断器、６…発電装置、７
…系統連系保護リレー群、８…発電機側保護リレー群、
９…自家発遮断器、１０…制御装置、１１…入出力部、
１２…演算処理部、１３…インプットデータ、１４…受
電電力変換器、１５…発電電力変換器、１７…排熱回収
量検出器、１８…原動機、ＷＬ…負荷電力、ＷＧ…発電
機出力、ＷＲ…受電電力、ＷＳ…送電電力、ＱＬ…排熱
回収必要量、A…商用給電、B…連系運転（逆潮流
「無」）、C…連系運転（逆潮流「有」）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大高 敏秀 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 山出 毅 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平３−15231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40027（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−294230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−72949（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 3/38 H02J 3/46
Claims (5)
- 【請求項１】 変電所から延びる需要家母線に受電遮断
器を介して接続され、商用系統と逆潮流「有」で系統連
系する自家用発電設備において、燃料単価、燃費、電力
使用料、電力送電料、発電機出力、排熱回収熱使用料、
設備のメンテナンス費、及び原動機の連続運転最小値を
インプットデータとして、電力使用料金＞電力送電料金
という関係から発電機出力を求めるメリット計算を実行
し、求められた発電機出力が得られるように自家用発電
設備の運転制御を行う運転制御装置を備えることを特徴
とする自家用発電設備。 - 【請求項２】 請求項１において、前記運転制御装置
は、逆潮流「有」の連系運転区間においては自家用発電
設備の原動機からの排熱回収必要量に対応して発電機出
力を一定に制御することを特徴とする自家用発電設備。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の自家用
発電設備に備えられる運転制御装置。 - 【請求項４】 変電所から延びる需要家母線に受電遮断
器を介して接続され、商用系統と逆潮流「有」で系統連
系する自家用発電設備において、燃料単価、燃費、電力
使用料、電力送電料、発電機出力、排熱回収熱使用料、
設備のメンテナンス費、及び原動機の連続運転最小値を
インプットデータとして、電力使用料金＞電力送電料金
という関係から発電機出力を求めるメリット計算を実行
し、求められた発電機出力が得られるように自家用発電
設備の運転制御を行うことを特徴とする自家用発電設備
の運転制御方法。 - 【請求項５】 請求項４において、逆潮流「有」の連系
運転区間においては自家用発電設備の原動機からの排熱
回収必要量に対応して発電機出力を一定に制御すること
を特徴とする自家用発電設備の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06108292A JP3123734B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 自家用発電設備とその運転制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06108292A JP3123734B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 自家用発電設備とその運転制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07322508A JPH07322508A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3123734B2 true JP3123734B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=14480985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06108292A Expired - Fee Related JP3123734B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 自家用発電設備とその運転制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123734B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003235158A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エネルギー供給管理システム、エネルギー供給管理方法、およびプログラム |
| JP2009124922A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP4553961B2 (ja) * | 2008-01-11 | 2010-09-29 | 中国電力株式会社 | エネルギー供給システム、エネルギー種別選択サーバ、及びエネルギー供給方法 |
| JP5977109B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2016-08-24 | 東京瓦斯株式会社 | 逆潮流制御装置 |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP06108292A patent/JP3123734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07322508A (ja) | 1995-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |